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火力发电厂锅炉燃烧运行优化策略

发表时间：2021/3/26 来源：《电力设备》2020年第32期作者：张阳

[导读] 摘要：锅炉运行过程中需要工作人员实时进行燃烧调整，这是诸多流程中最为基本的一项操作。

        （大连发电有限责任公司辽宁大连 116000）
        摘要：锅炉运行过程中需要工作人员实时进行燃烧调整，这是诸多流程中最为基本的一项操作。燃烧调整行为要以外界工况作为参考标准，所以燃烧稳定也代表锅炉和机组运行状态稳定。由此也可以得知锅炉运行环境，会对燃烧状态带来直接的影响，如果工作环境质量欠佳，锅炉运行时间延长，难免会产生燃烧问题。为了保证锅炉稳定运行，需要做好燃烧调整。
        关键词：火力发电厂；锅炉燃烧；运行优化
        1火力发电厂中锅炉工作原理
        煤炭是火力发电的燃料，煤炭是由于碳、氢等元素构成，内部还存在着一定比例的杂质，与氧气混合进行燃烧后会产生高温度的烟气，排放的烟气中会带走燃料燃烧产生的大量热能。高温烟气顺着锅炉内部进行运动，会与受热面进行接触而产生热传递，将热能传递到锅炉内部。通过持续的加热会使锅内水变成高温、高压的蒸汽，通过蒸汽喷嘴驱动汽轮机运转，这样就会将热能转变为动力能，汽轮机与发电机组进行连接，汽轮机的高速运转会带动发电机组运行，发电机的旋转产生电磁反应而形成电能。煤炭的充分燃烧是实现发电的前提条件，在燃烧过程中会生成大量的热能，也会残留下一些杂质。
        2火力发电厂锅炉燃烧运行优化策略
        2.1燃料调节
        火力发电厂锅炉在实际运行过程中，需要根据实际工况对锅炉燃烧量进行调节，将燃料、设备类型作为调整的根据。如果锅炉负荷变大，需要合理提高炉膛内通风量并增加燃料量配比，负荷降低则相应减少。当锅炉负荷相对稳定时，需要将制粉系统控制于均匀供粉状态，使燃料的供给与炉锅负荷保持匹配。如果锅炉负荷改变，则需要根据实际情况来启动或停止制粉系统。如果制粉系统在启动运行状态下，需要对一、二次通风进行调控，使制粉系统通风保持良好的配合，以此保证锅炉燃烧的稳定性。同时，确保燃油系统处于备用状态，做好油枪等设施的检查和试验，对受损的备件进行及时更换。还需要对磨煤机运行状态下的通风量进行控制，防止通风量出现过大或过小的问题。对制粉系统进行切换控制时，应视机组负荷和频率等工况平稳运行，先将备用系统投入运行，再将需要进行检修的系统按操作规程和操作票要求，进行分步停止运行。在对磨煤机进行停止控制时，需要先将煤机入口挡板置于关闭状态，保证煤机达到走空后才可以关闭，将内部和风管中的煤粉都吹扫干净。在对燃烧器进行停止控制时，需要在停止运行后一段时间内还继续保持冷却，可以防止喷口被烧坏。
        2.2风量调整
        对锅炉出力进行调整需要根据负荷变化情况，而风量调节是出力调节最重要的参数，结合锅炉的实际燃烧量对风量进行控制，如果炉膛内空气系数不断变大，需要将空气与燃料混合比进行合理设置，这样才能保证燃料可以充分燃烧，将不完全燃烧造成的热能浪费控制在最低水平，进一步提高燃烧经济性。火力发电厂锅炉在实际运行过程中，如果炉膛内部存在较多的剩余空气，会使炉膛温度不断降低，燃料无法完全燃烧，排出烟气热损失也会增加。锅炉过剩空气系数变大会使得出锅炉出现较在的热损失，会加重引风机、受热盘管磨损，不利于锅炉设备的正常使用。但如果过剩空气系统太小，炉膛内的燃料会存在无法完全燃烧的问题，排出烟气中的一氧化碳等气体会变多，煤粉熔点受到该影响也会变小，会给发电厂带来很大的经济损失。做好锅炉燃烧过程中的通风量调节，对送风机导向档板角度进行控制，结合实际的燃烧需要来对一、二次风进行调整，使一次风在达到风粉混合要求，还需要满足焦炭氧化的风量。二次风在达到锅炉燃烧要求的前提下，还应该对一次风末段空气量不足进行补偿，使二次风可以与炉膛内燃料完全混合，保证二次风达到设定的风速，提高燃料混合效率，为充分燃烧提供风力条件。

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        2.3优化排烟系统，减少热损失
        燃料的数量、送风量和引风量以及外界负荷等均会影响锅炉内燃烧的程度，须加强对锅炉送风量和引风量的控制，控制锅炉内的空气系数。应做好对二次风能的优化调节，以提高对高温烟气的吸收率，可提供氧气使煤炭充分燃烧。在排烟系统优化方面，为降低排烟带来的热能损失，必须做好对漏风问题的控制，准确观察排烟氧气表、风量表的变化，加强对水封槽的监测，排烟过程中不能将水放干。做好对空预器的内部清理，避免受热面污垢沉积影响后期燃烧效率，吹灰工作应定期开展并做好记录，以确保锅炉的稳定运行。锅炉运行中飞灰含碳质量浓度，会影响锅炉的燃烧效率，可采用飞灰含碳质量浓度检测的方式，对煤粉制造系统及通风量进行调整和控制，避免因飞灰问题而对锅炉燃烧工作效率产生影响。
        2.4分析不同煤炭种类，改变现有锅炉运行方式
        不同类别的煤炭在锅炉燃烧过程中，产生的灰尘大小不一，应仔细区别煤炭种类，注意观察不同煤炭的不同粉质，选择最合适的煤炭种类才能确保煤炭的使用率和锅炉燃烧的效率，确保锅炉燃烧运行稳定安全。煤质是改变锅炉燃烧运行效率的根本因素，锅炉的温度分布和燃烧的参数会影响现有的锅炉运行方式。为此，火电厂应采取灵活的措施改变当前锅炉运行，并优化制粉系统内部，根据控制运行氧量、锅炉送风量和煤质变化等指标灵活改变现有制粉系统运行模式，确保制粉系统和煤炭种类之间产生内在联系，实现对机组的优化和降低燃烧消耗、提高燃烧运行效率的目的。
        2.5做好不同煤种掺烧的管控工作
        首先，要做好控制掺配过程的工作，确保掺配结果的准确性和代表性。有必要对掺配结果进行进一步研究，并每周分析掺配结果数据。为确保配煤工作安全可靠，必须确保掺配煤的质量满足最低标准排放要求。要考虑碳质、强烈的锅炉结焦、着火和粉末系统爆炸、煤炭运输堵塞等原因，因此应避免在配煤掺烧过程中出现掺烧的影响与阻碍情况。其次，要加强煤场的管理工作。做好区域化管理，实时掌握煤场中的动态情况，保证煤场数据的准确性与煤炭质量，有效优化煤泥与经济媒的掺配比例，保证整个煤场的结构平衡。设计并执行配煤和混炼测试，并对不同配煤和不同掺配比进行混炼测试，科学、准确地了解配煤的各项指标。掺配时，应严格遵循月度计划、每周摘要和每日分析，不断完善掺配方案。此外，相关部门应加强信息流，并及时接收和处理反馈信息，形成协同效应。
        3火电厂锅炉燃烧优化主要技术应用发展
        在提高燃烧效率方面积极利用智能化系统软件进行锅炉系统运行的维护管理，降低热能损失，优化锅炉的结构配置，采用计算机软件进行信息的高效传输，可进一步提升锅炉内部数据处理的能力，确保锅炉系统受网络控制系统全方位的监控，在新型锅炉监控系统运行中可在锅炉基本信息基础上，利用数字化、智能化控制技术对锅炉数据信息全面控制，及时发现锅炉运行故障并及时排除。应灵活使用锅炉燃烧技术，技术人员必须掌握并能灵活使用引进新的技术，优化火力发电厂锅炉燃烧运行。根据发电厂的特点，结合火力发电厂特征和优势使燃烧技术得到优化，确保锅炉运行的稳定性。从环保的角度还应制定合理的环境保护方案，将环保理念、环保措施与发电厂经济运行有效融合，更好适应“碳达峰、碳中和”的绿色环保发展理念。
        4结语
        综上所述，结合实践经验发现锅炉运行中，燃烧问题比较常见，若情节严重还会威胁到锅炉运行稳定性与安全性。因此，在实际运行管理中，应加强对每一个燃烧环节的控制，并对相应的参数进行优化调整，同时结合计算机信息技术加强对运行全过程的实时监控，及时发现设备故障和运行异常问题，确保煤炭燃烧充分，提高燃煤的效率、减少热能的损失，降低了环境污染的问题，为火电厂带来更多的效益。
        参考文献
        [1]宋永胜.电厂锅炉燃烧运行优化策略分析[J].工程建设与设计，2018（4）：22.
        [2]熊建文.火电厂锅炉燃烧优化关键技术研究[J].电子制作，2017（28）：11-12.